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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조수환
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 상명대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수29
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산업의 고도화와 첨단화는 전력전자 기술의 발전이 필수적이다. 전력 분야와 전자 분야 및 제어 분야의 기술을 융합된 전력전자 기술은 최근 빠르게 발전하고 있으며, 이러한 기술로 응용되는 분야는 산업 분야뿐만 아니라 사무, 가전기기 분야까지 폭넓게 확대되고 있다. 또한, 정밀기기와 첨단기기들은 안정적인 직류 전원이 필요하므로 전력전자 분야의 비중이 계속 증가하고 있다.
전력전자 기술을 활용하는 부하는 비선형 부하이고, 최근 신축되는 건축물에는 국토교통부의 “건축물의 에너지 절약설계 기준”을 만족하기 위하여 비선형 부하의 비중은 계속 증가하고 있다. 이들 부하에서는 전류 고조파가 발생하고, 기본파 역률이 진상으로 되는 사례가 증가하고 있다.
반면, 기존의 역률 개선 대책은 한국전력공사의 “기본공급약관”과 국토교통부에서 고시한 “건축물의 에너지절약 설계기준”에서 의무 또는 권장 사항인 역률보상용 커패시터만 선정되어 있다. 비선형 부하와 배전선로의 특성으로 인하여 전력계통의 기본파 역률이 진상인 상태에서 기존 역률 대책인 역률보상용 커패시터를 전력계통에 추가로 연결하면 역률은 개선되지 않고 오히려 진상으로 더욱더 저하하게 된다. 그리고 건축물의 비선형 부하 비율에 따라 역률보상용 커패시터의 역할이 필요하지 않은 경우도 발생한다.
본 연구는 기존의 역률 개선방안인 역률보상용 커패시터로는 비선형 부하의 역률 개선에 대한 한계가 존재하기 때문에 기존과 다른 개념의 역률 개선 방향을 제시하는 연구이다.
본 연구에서는 고조파만 개선하는 경우와 고조파 및 진상 무효전력을 동시에 개선하는 경우의 두 가지에 대하여 종합 역률이 개선되는 것을 실측 데이터 기반으로 하여 분석하고 비교 검증한다. 최종적으로 비선형 부하에서 발생하는 고조파로 인한 역률과 진상 역률에 대한 역률 개선 방향과 방안을 제시하고자 한다.
전력전자 기술을 활용하는 부하는 비선형 부하이고, 최근 신축되는 건축물에는 국토교통부의 “건축물의 에너지 절약설계 기준”을 만족하기 위하여 비선형 부하의 비중은 계속 증가하고 있다. 이들 부하에서는 전류 고조파가 발생하고, 기본파 역률이 진상으로 되는 사례가 증가하고 있다.
반면, 기존의 역률 개선 대책은 한국전력공사의 “기본공급약관”과 국토교통부에서 고시한 “건축물의 에너지절약 설계기준”에서 의무 또는 권장 사항인 역률보상용 커패시터만 선정되어 있다. 비선형 부하와 배전선로의 특성으로 인하여 전력계통의 기본파 역률이 진상인 상태에서 기존 역률 대책인 역률보상용 커패시터를 전력계통에 추가로 연결하면 역률은 개선되지 않고 오히려 진상으로 더욱더 저하하게 된다. 그리고 건축물의 비선형 부하 비율에 따라 역률보상용 커패시터의 역할이 필요하지 않은 경우도 발생한다.
본 연구는 기존의 역률 개선방안인 역률보상용 커패시터로는 비선형 부하의 역률 개선에 대한 한계가 존재하기 때문에 기존과 다른 개념의 역률 개선 방향을 제시하는 연구이다.
본 연구에서는 고조파만 개선하는 경우와 고조파 및 진상 무효전력을 동시에 개선하는 경우의 두 가지에 대하여 종합 역률이 개선되는 것을 실측 데이터 기반으로 하여 분석하고 비교 검증한다. 최종적으로 비선형 부하에서 발생하는 고조파로 인한 역률과 진상 역률에 대한 역률 개선 방향과 방안을 제시하고자 한다.
목차
표차례 ⅰ그림차례 ⅱ국문요약 ⅴ1. 서론 11.1. 연구배경 11.2. 논문의 구성 32. 역률의 이론적 고찰 및 관련 기준 42.1. 부하의 종류 42.2. 역률과 무효전력 72.3. 지상 역률 개선 원리 및 역률보상용 커패시터 용량 선정 182.4. 역률 개선 효과 및 진상 역률에 대한 영향 212.5. 역률 개선 절차 342.6. 국내 역률 관련 기준 383. 고조파의 이론적 고찰 423.1. 고조파의 정의 423.2. 고조파 발생원 443.3. 고조파 발생 차수 및 영향 453.4. 고조파가 종합 역률에 미치는 영향 484. 비선형 부하의 역률 분석 및 검증 534.1. 전력품질 측정 장비 및 측정 방법 534.2. 개별 부하의 실측 데이터 분석 및 검증 554.3. 건축물 부하의 실측 데이터 분석 및 검증 614.3.1. 공동주택 614.3.2. A 본사 건축물 684.3.3. B 본사 건축물 734.4. 고조파와 종합 역률과의 관계 검증 784.4.1. C 백화점 794.4.2. D 업무용 건축물 844.5. 진상 역률로 인한 추가 전기요금 사례 884.6. 고조파와 진상 무효전력 개선 사례 894.7. 고조파와 진상 무효전력 저감에 따른 경제 효과 965. 결론 99참고문헌 101ABSTRACT 103감사의 글 105
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